Поширення в природі

Найпоширеніша в природі D- форма (виноградний цукор або декстроза). В природі синтез глюкози відбувається з неорганічних речовин в процесі фотосинтезу і хемосинтезу (в рослинах). Знаходиться в виноградному соку, та соку багатьох інших фруктів і ягід та чи не всіх органах зелених рослин, а також у тваринних тканинах – у крові, лімфі, мозку, серцевому та скелетному м’язах тощо.

Особливо багаті на глюкозу виноград, суниці, малина, черешні, вишні, кавуни, сливи. Морква, білоголовкова капуста, гарбузи - овочі, які найбільше містять глюкозу. Вона є однією з головних складових бджолиного меду.

Хімічні властивості (пояснення вчителя, демонстрації, виконання лабораторного досліду)

Доведено, що в молекулі глюкози є альдегідна група і п'ять гідроксильних груп. Хімічні властивості глюкози обумовлені наявністю цих груп. Отже, глюкоза — це альдегідоспирт. Тому вона вступає в реакції, характерні для спиртів і альдегідів.

1. Реакція окиснення.

Глюкоза — цінна поживна речовина. При окисненні її у тканинах вивільнюється енергія, необхідна для нормальної життєдіяльності організму.

Реакцію окиснення можна подати сумарним рівнянням:

С6Н12О6 + 6 О2 =6СО2 + 6Н2О

Внаслідок повного окиснення глюкози утворюється вуглекислий газ та вода

2. Якісна реакція на глюкозу:

Оскільки глюкоза є багатоатомним спиртом, то вона проявляє якісну реакцію на багатоатомні спирти: взаємодія зі свіжоосадженим купрум (II) гідроксидом. Як і у випадку з гліцерилом, при цьому утворюється складна комплексна сполука.

Якщо до розчину глюкози влити купрум (II) гідроксид, то він набуває яскраво-синього забарвлення, подібно до того, як це відбувається з гліцерином. Якщо підігріти яскраво-синій розчин, який добули, з'являється червоний осад, який свідчить що наявність альдегідної групи.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД №11.

Взаємодія глюкози з купрум (ІІ) гідроксидом

Пригадайте й неухильно виконуйте

ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС РОБОТИ З ОБЛАДНАННЯМ І РЕАКТИВАМИ

Завдання:

З'ясуйте, чи взаємодіє глюкоза з купрум (ІІ) гідроксидом. Обладнання: штатив з пробіркою або пластина із заглибинами. Реактиви: розчини купрум (ІІ) сульфату, натрій гідроксиду, глюкози.

Інструкція:

Внесіть у пробірку (або заглибину пластини) три краплі розчину глюкози, краплю розчину купрум (ІІ) сульфату і добавте, збовтуючи, кілька крапель розчину натрій гідроксиду (луг має бути в надлишку). Що спостерігаєте? Порівняйте ознаки перебігу цієї реакції з ознаками якісної реакції на гліцерин.

3. Окиснення глюкози оксидом аргентума (якісна реакція на глюкозу): Як альдегід глюкоза легко окиснюється. Вона вступає в реакцію «срібного дзеркала», окиснюючись до глюконової кислоти:

4. Глюкоза окиснюється купрум (II) гідроксидом під час кипіння також до глюконової кислоти:

5. Як багатоатомний спирт глюкоза вступає в реакції етерифікації з органічними кислотами і утворює естери;

Одна молекула глюкози взаємодіє з п'ятьма молекулами оцтової кислоти, що підтверджує наявність у молекулі глюкози п'яти спиртових гідроксигруп.

6. За участю гідроксильних груп відбувається взаємодія глюкози з гідроксидами металів з утворенням сахаратів:

При взаємодії глюкози з гідроксидом міді (II) утворюється сахарат міді — сполука синього кольору. Цю реакцію використовують для виявлення цукру в сечі.

7. Спиртове бродіння глюкози: Велике значення мають процеси бродіння глюкози, які відбуваються під дією органічних каталізаторів — ферментів (вони виробляються мікроорганізмами). Відомо кілька видів бродіння. Спиртове бродіння відбувається під дією ферментів дріжджів. Його використовують для добування спиртів. Складний хімізм цього процесу сумарно виражається рівнянням:

8. Молочнокисле бродіння глюкози відбувається під дією молочнокислих бактерій, при цьому утворюється молочна кислота.

Молочнокисле бродіння має велике значення в переробці сільськогосподарських продуктів. З ним пов’язане виготовлення цілого ряду молочних продуктів: сиру, сметани, кисляку, твердлого сиру. Молочна кислота утворюється при скисанні молока, квашенні капусти, огірків, силосуванні зелених кормів і виконує при цьому консервувальну роль.

9. Глюкоза подібно до альдегідів може відновлюватись, перетворюючись на шестиатомний спирт — сорбіт:

Сорбіт вперше був виділений з плодів горобини. Він приблизно вдвічі менш солодкий, ніж звичайний цукор. Сорбіт не підвищує вмісту глюкози в крові, тому його використовують замість цукру в харчуванні людей, хворих на цукровий діабет.

Застосування глюкози, її біологічна роль (вправа 6х6х6)

Глюкоза в організмі людини й тварин - головне й найбільш універсальне джерело енергії для забезпечення обмінних процесів. Здатність засвоювати глюкозу притаманна всім клітинам тваринних організмів. Ця сполука - універсальна поживна речовина й протиотрута водночас. Тому її використовують для ін'єкцій під час харчових отруєнь, інфекційних захворювань тощо, зокрема шлунково-кишкових. Глюкозу містить багато фізіологічних рідин організму - спинномозкова, сеча тощо, але найбільше її в крові й лімфі. Використовується як засіб посиленого харчування, або як лікарська речовина, при обробці тканини.

В обміні речовин глюкоза займає центральне місце, оскільки е енергетичним «паливом» для численних процесів, що відбуваються в клітинах організму. Глюкоза — необхідний компонент крові, її вміст у крові людини становить 80 —120 мг в 100 мл. Коли вміст глюкози у крові становить більше ніж 180 мг, порушується вуглеводневий обмін, виникає хвороба діабет. Вільна глюкоза використовується організмом для біосинтезу ряду інших цукрів – фруктози, сахарози, ксилоли, глюкуронової кислоти тощо. Глюкоза є структурним елементом і багатьох інших речовин – клітковини, глікозидів,. вірусної рибонуклеїнової кислоти. У тканинах тварин і людини глюкоза може перетворюватися на резервний вуглевод – глікоген. Глюкоза бере участь в багатьох реакціях обміну речовин, а у вуглеводному обміні посідає центральне місце. Глюкоза – важливе джерело енергії в організмі. При повному окисленні глюкози до вуглекислого газу і води виділяється енергія, значна частина якої акумулюється макроергічнми (багатими на енергію) зв’язками аденозинтрифосфорної кислоти, АТФ та інших, подібних до АТФ сполук. Для деяких бактерій глюкоза – єдине джерело енергії.

Розклад глюкози в організмі відбувається шляхом гліколізу та у пентозофосфатному циклі.. Концентрації її регулюється гормонально та центральною нервовою системою. Глюкоза бере участь у регуляції водного режиму організму, стимуляції функцій клітин та в знешкодженні токсичних речовин, підвищує діяльність серцевого м’яза, розширює судини, збільшує сечовиділення тощо. При багатьох захворюваннях кількість глюкози в крові збільшується, що веде до виділення її з сечею. Препарати глюкози широко використовують у медицині.

У зв'язку з тим, що глюкоза легко і швидко засвоюється, її застосовують як засіб посиленого харчування, а також для виготовлення лікувальних препаратів, при консервуванні крові. Вона широко використовується в кондитерському виробництві, у виробництві дзеркал та іграшок (сріблення). Нею користуються при обробці й фарбуванні тканин і шкір.

Збереження стабільного рівня глюкози в крові дуже важливе для нормальної життєдіяльності організмів. Тому в людини й багатьох тварин існує складна система гормональної регуляції вуглеводного обміну. Його порушення є причиною виникнення важких хвороб, насамперед цукрового діабету. Тому важливо не лише збалансувати вживання вуглеводів, а й регулярно перевіряти рівень глюкози в крові. Для цього використовують спеціальні датчики. Наразі розроблено новий тип біологічних датчиків, які можна вживляти в тіло людини. Новий датчик призначений для постійного контролю над рівнем цукру в крові. Його робота ґрунтується на властивості нанотрубок відповідати флуоресценцією на опромінення в інфрачервоному спектрі. Аби визначити рівень глюкози в крові, тепер не потрібно щоразу брати пробу крові, а досить посвітити на датчик лазерним променем і зареєструвати флуоресцентний відгук.

ІІІ. Закріплення вивченого.

Завдання:

1. Виберіть оксигеновмісну речовину, формула якої формально відповідає загальній формулі вуглеводів:

А Етанол; Б Гліцерин; В Оцтова кислота; Г Олеїнова кислота.

2..Виберіть кількість гідроксильних груп у молекулі глюкози:

А1; БЗ; В 5; Г6.

3..Виберіть реактив, який доводить, що глюкоза виявляє властивості багатоатомного спирту:

А Хлоридна кислота; Б Купрум(ІІ) гідроксид; В Бромна вода; Г Розчин калій перманганату.

4..Назвіть продукти реакції повного окиснення глюкози.

5.Склад препарату «Регідрон», який використовують у медицині для лікування й профілактики теплових уражень, пов'язаних з порушенням водного балансу (інтенсивне потовиділення, пронос у дітей) такий: NaCl, цитрат Na, KCl, глюкоза.. Спрогнозуйте та опишіть зміни, які відбудуться, якщо до водного розчину цього препарату добавити: а) водний розчин аргентум (І) нітрату;

б) свіжодобутий купрум (ІІ) гідроксид

6. Дайте відповіді на запитання підр. с.182 (№ 1-3, 5)

ІV. Д/З:

Опрацювати параграф 28.

Виконати вправу № 4 та №7 с. 183 (Н.М.Буринська)

Індивідуальне завдання: підготуйте презентацію: «Глюкоза», «Сахароза».